DIY-Batterie-Backup-System – Größenanleitung und Tipps

In einer Welt, in der Stromausfälle das tägliche Leben stören können, ist es unerlässlich, ein zuverlässiges Backup-System für Ihr Zuhause zu haben. Traditionelle fossile Brennstoffgeneratoren können vorübergehende Erleichterung bieten, aber sie bringen Nachteile wie Lärmbelästigung, Emissionen und laufende Kraftstoffkosten mit sich. Glücklicherweise gibt es eine umweltfreundlichere, nachhaltigere Lösung: ein DIY-Batterie-Backup-System.

Dieser Blog beschäftigt sich mit den Feinheiten des Aufbaus Ihres eigenen Hausbatterie-Backup-Systems. Von der Auswahl geeigneter Komponenten bis hin zu Ratschlägen zum Vermeiden von Fehlern und Steigern des Systemwerts führen wir Sie durch jeden Schritt. Begleiten Sie uns, während wir erkunden, wie man eine robuste und umweltfreundliche Stromlösung etabliert, die die Sicherheit und den Komfort Ihrer Familie während Stromausfällen gewährleistet.

 

Um ein Batteriespeichersystem zu konstruieren, benötigen Sie wesentliche Komponenten wie eine Batterie, Wechselrichter, Ladegerät, Verkabelung und kompatible Haushaltsgeräte. Die Auswahl jeder Komponente, deren Typ und Größe hängt von Ihren spezifischen Anforderungen und den Technischen Daten der Geräte ab, die Sie mit Strom versorgen möchten.

Unten werden wir einen Überblick über den gesamten Ansatz zur Gestaltung eines Heim-Batterie-Backup-Systems und die wichtigen Überlegungen geben.

 

Schritt 1 - Bestimmen Sie Ihren Stromverbrauch

Bevor wir in die Einzelheiten jeder Komponente eintauchen, ist es unerlässlich, Ihren Stromverbrauch genau zu bewerten.

Berücksichtigung1 - Geschätzte Dauer

Berücksichtigen Sie die typische Dauer von Stromausfällen in Ihrer Region, um festzustellen, wie lange Ihre Batterie-Backup Ihre Haushaltsgeräte unterstützen sollte.

 

Berücksichtigung2 - Bewertung des Wohnungsumfangs

Bestimmen Sie, ob Sie ein komplettes Haus-Batterie-Backup-System wünschen oder beabsichtigen, während eines Notfalls bestimmte kritische Lasten mit Strom zu versorgen. Wenn der Stromausfall kurz ist, müssen Sie möglicherweise nur die wesentlichen Geräte berechnen, die eine unterbrechungsfreie Stromversorgung benötigen.

Allerdings muss bei längeren Ausfällen oder wenn mehrere Geräte mit Strom versorgt werden sollen, die erforderliche Batteriekapazität und die Leistung des Wechselrichters größer sein.

 

Berücksichtigung3 - Liste der Leistungsbewertungen von Geräten

Erstellen Sie also eine umfassende Liste der Anlauf- und Nennleistung der Geräte, die Sie während Stromausfällen betreiben möchten.

Nennleistung ist der kontinuierliche Energieverbrauch von Geräten unter Standardbedingungen, der für die Bewertung des gesamten Strombedarfs unerlässlich ist.

Start-/Überlastleistung spiegelt den anfänglichen Energieschub wider, den Geräte benötigen, um zu starten, was entscheidend ist, um eine Überlastung zu verhindern, insbesondere bei induktiven Lasten wie Motoren.

Beide Kennzahlen sind entscheidend für die effektive Dimensionierung eines Batterie-Backup-Systems für nahtlose Stromkontinuität. Hier ist eine Übersicht über die Nenn- (Betriebs-) Watt und die Startwatt für gängige Haushaltsgeräte während Stromausfällen.

Gerät	Nenn-(Betriebs-)Watt	Startleistung
Kühlschrank/Gefrierfach	700	2200
Spülmaschine	1300	1800
Waschmaschine	1200	2300
Glühbirne	60-75	0
Mikrowelle	600-1000	0
Laptop	50-300	0
Lüfter	200	350

 

"Nachdem Sie die gesamte Nennleistung der Geräte aufgelistet haben, addieren Sie diese einfach und multiplizieren Sie sie mit der gewünschten Batteriestützdauer, wie in der folgenden Formel gezeigt."

Dies gibt Ihnen die gesamte Energie, die erforderlich ist, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für alle aufgeführten Geräte während eines Stromausfalls aufrechtzuerhalten.

 

Schritt 2 - Wählen Sie eine Batterie

Nach der Berechnung des gesamten Energieverbrauchs für die Sicherung können Sie herausfinden, wie groß die Batterie-Backup für Ihr Haus sein muss.

Überlegung1 - Batterietemperatur und Kapazität

Die Batteriespannung und -kapazität sind entscheidende Überlegungen bei der Auswahl eines Backup-Systems. Kapazität, gemessen in Ah, gibt an, wie viel Energie die Batterie speichern kann.

Spannungsoptionen wie 12V, 24V, 36V und 48V bedienen unterschiedliche Bedürfnisse und Systemkompatibilität. Höhere Spannungen verbessern die Übertragungseffizienz, könnten jedoch zusätzliche Komponenten wie Konverter oder Wechselrichter erfordern.

Um die Größe des Batteriespeichersystems in kWh zu messen, müssen Sie Ah in Kilowattstunden (kWh) umrechnen gemäß der folgenden Formel:

 

Berücksichtigung2 - Entladungstiefe

Für optimale Leistung ist es ratsam, eine größere Batteriekapazität zu verwenden, um zu verhindern, dass das Batteriesicherungssystem unter die empfohlene Entladungstiefe (DoD) entladen wird. Tiefere Entladungen können die Lebensdauer der Batterie erheblich verkürzen.

"Wenn die Entladungstiefe berücksichtigt wird, passen Sie die Formel zur Bestimmung der Größe des Batteriespeichersystems wie folgt an:"

 

Überlegung3 - Skalierbarkeit

Überlegen Sie, ob Sie Ihr Batteriesystem in Zukunft erweitern müssen. Skalierbare Systeme, die durch parallele Verbindung von Batterien erreicht werden, bieten Flexibilität und ermöglichen zukünftiges Wachstum oder Änderungen der Stromanforderungen, ohne dass eine vollständige Überholung der Infrastruktur erforderlich ist.

 

Berücksichtigung4 - Kompatibilität

Stellen Sie sicher, dass die ausgewählte Batterie mit Ihrem Wechselrichter, Ladegerät und anderen Systemkomponenten kompatibel ist, indem Sie ihre Chemietypen, Spannungs- und Ladestromanforderungen abgleichen. Dies verhindert Kompatibilitätsprobleme und optimiert die Leistung, um einen effizienten Energieübertrag zu gewährleisten.

 

Überlegung5 - Batteriesicherheit

Die Sicherheit von Batterien ist entscheidend, um Gefahren wie Überladung und Kurzschlüsse zu vermeiden. Stellen Sie eine effektive Kommunikation zwischen dem Batteriemanagementsystem (BMS) und dem Wechselrichter sicher. Implementieren Sie Sicherheitsprotokolle und Überwachungssysteme, um Risiken zu erkennen und zu mindern, wodurch die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Systems erhöht wird.

Hier nehmen wir PowMr's POW-LIO51400-16S stapelbare Batterie als Beispiel. Mit einem modularen Design hat die Batterie eine Kapazität von 20kWh, erweiterbar auf 80kWh, eine Lebensdauer von 6000 Zyklen und eine Entladungstiefe von 80%. Sie kommt mit einem integrierten BMS und ist mit den meisten Wechselrichtern auf dem Markt kompatibel, was sie ideal für die Notstromversorgung zu Hause macht. Angenommen, Ihr Energiebedarf für die Notstromversorgung zu Hause beträgt 5kWh, kann die Batterie 4 Stunden lang betrieben werden.

 

Schritt 3 - Wählen Sie einen Wechselrichter/Wechselrichter-Ladegerät aus

Die Auswahl des geeigneten Wechselrichters oder Wechselrichter-Ladegeräts ist entscheidend, um eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für Ihre Haushaltsgeräte zu gewährleisten, insbesondere während Stromausfällen oder bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Solarenergie. Hier sind vier wichtige Überlegungen, die Sie beachten sollten:

 

Berücksichtigung1 - Leistungsbewertung

Beginnen Sie damit, den gesamten Energieverbrauch Ihres Haushalts zu berechnen, um die Nennleistung des benötigten Wechselrichters zu bestimmen. Es ist wichtig sicherzustellen, dass die kombinierte Leistungsaufnahme aller Geräte die Nennleistung des gewählten Wechselrichters nicht überschreitet. Dies verhindert Überlastsituationen und gewährleistet einen effizienten Betrieb.

 

Berücksichtigung2 - Spannungskompatibilität

Abgesehen von der Art der Batterietechnologie ist es wichtig, die AC-Ausgangsspannung Optionen (220V/110V) und die Kompatibilität der DC-Eingangsspannung (12V/24V/36V/48V) für den Wechselrichter zu überprüfen. Für Systeme, die Solarenergie mit Batteriepufferung kombinieren, ist es ratsam, einen Wechselrichter-Ladegerät zu wählen, der einen MPPT-Solarladeregler und integrierten AC-Ladegerät enthält. Dies vereinfacht das System und verbessert dessen Effizienz.

 

Überlegung3 - Spitzenkapazität

Berücksichtigen Sie die Überschusskapazität des Wechselrichters, insbesondere wenn Sie induktive Lasten wie Kühlschränke haben. Stellen Sie sicher, dass der Startstrombedarf solcher Geräte die Überschusskapazität des Wechselrichters nicht überschreitet.

Wenn Ihre Geräte eine hohe Anlaufleistung erfordern, sollten Sie in Wechselrichter investieren, die für schwere Lasten ausgelegt sind, wie den PowMr Niedrigfrequenzwechselrichter, der Anlaufkapazitäten von 3-mal seiner Nennleistung bietet und somit ausreichend Unterstützung für Anlaufspitzen gewährleistet.

 

Fehler, die man beim Aufbau eines Batteriespeichersystems vermeiden sollte

Fehler1 - Die falsche Batterietechnologie wählen

Bei der Auswahl von Batterien für Ihr DIY-Backup-System ist es entscheidend, die Batterietechnologie und die Kompatibilität mit dem Ladegerät zu berücksichtigen. Verschiedene Batterietechnologien wie Lithium-Ionen, Blei-Säure und Nickel-Cadmium bieten unterschiedliche Leistungen und Lebensdauern.

Es ist wichtig zu beachten, dass fortschrittlichere Batterietechnologien zwar eine höhere Effizienz bieten, sie jedoch oft mit höheren Kosten verbunden sind. Trotz der anfänglichen Investition ist es entscheidend, die langfristigen Vorteile zu berücksichtigen. Zum Beispiel müssen Blei-Säure-Batterien möglicherweise häufig ersetzt werden, während LiFePO4-Batterien bis zu einem Jahrzehnt halten können.

 

Fehler2 - Vernachlässigung der richtigen Kabelgröße und Installationsschritte

Die Auswahl der falschen Kabelgröße oder falscher Verdrahtungssequenzen kann die Effizienz und Sicherheit des Systems beeinträchtigen. Konsultieren Sie die Produktanleitungen für empfohlene Kabelgrößen und befolgen Sie die von den Herstellern beschriebenen ordnungsgemäßen Installationsverfahren. Stellen Sie die korrekten Verbindungssequenzen zwischen den Komponenten sicher, um Probleme wie Spannungsabfälle oder Überhitzung zu vermeiden.

 

Sind Heim-Batterie-Backups ihr Geld wert - Verbesserungstipps

Tipp 1 - Integrieren Sie Solarenergie

Verbessern Sie die Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz Ihres Batteriespeichersystems, indem Sie Solarpanels integrieren. Solarstromsystem kann die Netzstromversorgung ergänzen, die Abhängigkeit vom Netz reduzieren und die Stromrechnung senken.

 

Tipp2 - An den Stromtarif anpassen

Maximieren Sie Einsparungen und Effizienz, indem Sie Ihre Batterienutzung mit den Stromtarifstrukturen in Einklang bringen, wie z. B. mit Zeitnutzungstarifen. Diese Tarife bieten unterschiedliche Preise je nach Tageszeit und fördern die Nutzung außerhalb der Spitzenzeiten sowie die Speicherung von Batterien während Zeiten mit geringer Nachfrage. Indem Sie Ihre Batterie strategisch während der Nebenzeiten aufladen und während der Spitzenzeiten entladen, können Sie die Stromkosten minimieren und die finanziellen Vorteile Ihres Systems optimieren.

 

Abschluss

Zusammenfassend bietet ein Heim-Batterie-Backup-System eine zuverlässige und umweltfreundliche Lösung zur Minderung der Auswirkungen von Stromausfällen.

Wir empfehlen dringend die PowMr 10kW Wechselrichter mit einer 20kWh Batterie-Backup-Lösung aufgrund ihrer Kosteneffizienz im Vergleich zu vorgefertigten Optionen wie Solar-Generatoren.

Die modular gestaltete 20kWh LiFePO4-Batterie im System vereint Skalierbarkeit und Ästhetik. In Kombination mit einem 10kW Solarwechselrichter gewährleistet die USV nahtlose Übergänge mit ihrer schnellen 10ms Umschaltzeit während Stromausfällen. Darüber hinaus unterstützt sie die intelligente Steuerung der Ladezeiten der Batterie und optimiert den Energieverbrauch basierend auf den lokalen Stromtarifen.

Insgesamt gewährleistet diese Lösung Zuverlässigkeit, Erschwinglichkeit und Anpassungsfähigkeit für Ihre Bedürfnisse im Bereich der Notstromversorgung zu Hause.